Малоизвестные и нереализованные проекты самолётов и другой летающей техники

Последняя из морских чаек. Летающая лодка Supermarine Type 381 Seagull. Великобритания

byakin 30.03.2019 5

SaveSavedRemoved 7

Билл Ганстон (BILL GUNSTON) вспоминает самолет, который ознаменовал конец длинной серии амфибийных летающих лодок компании Supermarine.

Содержание:

Происхождение
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТРЕИСТИКИ

В этом месяце мы вспоминаем забытый британский самолет послевоенного периода. Подобно обсуждавшемуся в августовском номере «торпедоносцу-истребителю» компании Blackburn, отличительным объектом этого месяца стала здравая концепция, которую, со всем ожидаемым от нее мастерством, сквозь время пронесла одна из старейших авиастроительных компаний мира. К сожалению, 30 лет назад скорее правилом, чем исключением была ошибочность основ концепции. Если бы клиент запросил обычный самолет, то машина до сих пор находилась бы в эксплуатации. Вместо этого проектная группа стала отвлекаться на множество заумных концепций, в то время как основные функции, делающие машину полезной — например, актуальность самолета и его предназначение, были пропущены.

Компания Supermarine построила первый Seagull еще в 1922 году — примерно 23 машины были изготовлены в трех модификациях. Seagull II была первой летающей лодкой, поступившей на вооружение Королевских ВВС после Первой Мировой войны. Этот деревянный биплан-амфибия был совсем небольшим и удобным, но самолет не сразу пришел к усовершенствованному варианту. Только после 1933 года появился более крупный и мощный Seagull V с деревянным корпусом и покрытым полотном металлическим крылом. Оснащенный толкающим двигателем Bristol Pegasus, самолет служил в Королевском Австралийском военно-морском флоте (Royal Australian Navy) и применялся в качестве стандартного корабельного (катапультного) и наземного самолета-корректировщика.

Затем почти идентичные машины под обозначением Walrus пошли в производство для Авиационной службы Королевского флота (Fleet Air Arm) и для Королевских ВВС, и эти любимые сбитыми экипажами самолеты нуждаются в небольшом отступлении. Всю войну 1939-45 годов летающие лодки «Shagbat» были, за исключением Тихоокеанского ТВД, главными спасательными самолетами воздушной/морской спасательной службы (ASR — air/sea rescue) Союзников.

В августе 1938 года компанией Supermarine вместе с конструкторским персоналом (возглавлявшимся Джо Смитом [Joe Smith], который на этом посту сменил умершего Реджинальда Митчелла) был сделан малоизвестный, но, тем не менее, большой вклад в оборону Британии — в этом месяце полетел Sea Otter, спроектированный по спецификации S.7/38. После нескольких лет задержки Saunders-Roe, наконец, запустила в производство эту машину, начав с декабря 1943 года их поставки. В остальном Sea Otter, имевший цельнометаллический корпус, который хотя и был таких же размеров, что и прежде, являлся основной причиной роста веса пустого веса с 4900 фунтов [2223 кг] до более чем 6800 фунтов [3084 кг]. Самолет, оснащенный двигателем Mercury с тянущим винтом, имел характеристики, мало отличавшиеся от характеристик старого Walrus-а.

В любом случае, ни Walrus, ни Sea Otter, казалось, не имеют много общего с другим послевоенным продуктом компании Supermarine – палубным истребителем Seafire. Кажется маловероятно, что Supermarine смогла бы построить другой спасательный самолет-амфибию ASR, оснащенную силовой установкой поздних Seafire-ов: двигателем Rolls-Royce Griffon, вращавшим шестилопастный соосный винт с лопастями противоположного вращения. Но Supermarine 381, построенный по спецификации S.14/44 и позднее названный Seagull (не Seagull VI, т.к. нумерация была начата заново), был одним из «страньших и страньших» продуктов очень интересного периода в истории британской промышленности.

Происхождение

Фактически спецификация S.14/44 происходила из более ранней спецификации S.12/40. Выданная перед Битвой за Британию, она была вполне логичной: требовалось создать современный самолет для замены Walrus и Sea Otter в качестве корректировщика и самолета-разведчика корабельного или наземного базирования. Для выполнения этих миссий от самолета требовались небольшой лодочный корпус, вмещавший в себя лишь экипаж из трех или четырех человек и простой радар для обнаружения морских целей (Air to Surface Vessel [ASV] radar). К этому добавлялись сигнальные, дымовые буйки и другие морские указатели, вследствие чего не было никакой необходимости в установке громоздкого или тяжелого оборудования.

Но во время войны Walrus и Sea Otter ночью и днем летали на выполнение спасательных миссий, и членов экипажей бомбардировщиков (обычно девять рослых мужчин) было невозможно втиснуть во внутреннее пространство. Кстати, иногда такие миссии были слишком тяжелы для бедного старого Shagbat, который всю дорогу домой был вынужден выполнять рулежку и качаться на волнах.

Условия на борту можно было себе представить. Результатом стало принятие в 1944 году запоздалого решения о переключении на новые машины — из корабельных разведчиков на самолет ASR наземного базирования. Однако когда спецификация S.14/44 была выдана, команда Джо Смита уже заканчивала эскизный проект Type 381, и хорошими темпами шло строительство прототипа. Таким образом, корпус остался таких же размеров, и быстроходная машина была просто модифицирована в мелочах, чтобы вписать ее в качестве транспорта общего назначения и самолета ASR. Но это было все равно как просить Spitfire, а затем говорить, что вы действительно хотели DC-3.

Выполнить эту задачу Смиту было вдвойне тяжело, поскольку спецификация была настолько сложной, насколько это было возможно. Самолет должен был быть достаточно большим, чтобы выполнять свои первоначальные функции разведчика, но в то же время должен был складываться в небольшое пространство палубных ангаров, в которые вмещались гораздо более легкие бипланы. Самолет должен был быть достаточно прочным для катапультирования и посадок на палубу с принудительным торможением; кроме того машина должна была быть полностью амфибийной. Сам Смит принял решение посмотреть, как искусная команда сможет выполнить эти требования и создать самолет с исключительным диапазоном скоростей.

В предыдущие годы его занятый в проектах персонал успешно победил в конкурсе на создаваемый по спецификации S.24/37 (замена Barracuda) палубный торпедоносец-бомбардировщик и разведчик. После типичной (шесть лет) задержки руки, наконец, добрались до него, и Supermarine 322 был изготовлен. И хотя к этому времени самолет был настигнут определенными обстоятельствами, он мог предоставить полезный опыт полетов с крылом с изменяемым углом установки. Возможно, более полезным является рассмотреть такое понятие, как управляемый наклон фюзеляжа, поскольку его часть изменяется по высоте.

У обычных самолетов, особенно у тех, на которых были установлены создающие большую подъёмную силу предкрылки и закрылки, нос во время захода на посадку подобно СВВП поднимался очень высоко, что являлось серьезным недостатком при действиях с корабля. В отличие от этого, на Type 322, получившем неофициальное обозначение Dumbo, пилот мог повернуть крыло на угол от 0° до + 13°, что позволило ему вывести самолет на скорости порядка 60 миль/ч (97 км/ч) при активно работающих предкрылках и закрылках, расположенных по всему размаху крыла, и фюзеляжем, обеспечивающим отличный обзор вперед. Смит определил, что амфибия Type 381 также будет иметь крыло с изменяемым углом установки. Также как и на Type 322 крыло у Type 381 было складывающимся.

В результате на свет появился довольно неплохой хитроумный проект, выглядевший после постройки прекрасно. Его проектирование доставило много удовольствия парням из Херсли-Парка (Hursley Park, недалеко от Винчестера), которые вплоть до глубокой ночи склонялись над своими чертежными досками. Корпус из альклэда, выполненный обтекаемым настолько, насколько это возможно, служил для размещения убирающегося шасси конструкции компании Vickers и хвостового колеса, которое также служило в качестве водяного руля. В верхней части был расположен большой обтекаемый пилон, называвшийся «магистраль» («trunk»); к этому пилону крепились мощный двигатель Griffon и центроплан крыла.

Скошенные петли несли свободнонесущие консоли крыла, на которых были установлены изящные стабилизирующие поплавки с размещенными на задней панели выдвижными стойками. Стойки предназначались для блокировки муфт на задней части гондолы, когда консоли крыла находились в сложенном состоянии. Самолет № 1 (PA143) имел ручное складывание, тогда как на №2 (PA147) планировалось установить гидравлическое складывание. Благодаря небольшому диаметру винтов противоположного вращения (всего 10 футов 3 дюйма [3,12 м]) и наклоненному внутрь двухкилевому хвостовому оперению высота самолета со сложенными консолями крыла и винтами в положении Y была 10 футов 10½ дюймов (4,839 м) — на 3 дюйма меньше, чем у Sea Otter.

С этим замечательным крылом, имевшим в направлении хорды восемь комплектов поперечных реактивных штанг и тяг управления, подведенных к расположенным по всему размаху предкрылкам и закрылкам (внешние закрылки также несли элероны, став, фактически, двухщелевыми), команда Смита закусила удила. Это было время, когда, под влиянием американцев, элементы, требовавшие энергию для запуска, были электрическими.

В Seagull, как и в Hermes и несколько других случаях (вплоть до Valiant), выбор пал на пульсирующий (+raw) переменный ток в 200 В. Для привода предкрылков и закрылков были использованы асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, обеспечивавшие идеальную синхронизацию. Большой асинхронный двигатель через муфту и цепь приводил в движение поперечный вал с коническими шестернями, вращавшими находящиеся под переменной нагрузкой муфты. Эти муфты, в свою очередь, перемещали вверх и вниз нереверсивную пару винтовых домкратов, фиксировавших задний лонжерон центроплана.

Пилот при помощи расположенного в кабине переключателя мог управлять всем крылом (за исключением гондолы двигателя) от обычных +2° до максимальных +12½° с доступным в чрезвычайных ситуациях ручным управлением. Действия по изменению угла установки крыла и система выпуска предкрылков/закрылков не были связаны между собой. Ожидалось, что пилот во время взлета, возможно, пожелает настроить угол атаки крыла, чтобы получить максимальную подъемную силу с оптимальным положением корпуса. Также ожидалось желание регулировать высоту корпуса в полете для получения минимального сопротивления.

Были и многие другие интересные особенности Seagull, среди которых не последним был двигатель. Два прототипа были оснащены двигателями Rolls-Royce Griffon 29, представлявшими собой модифицированный Griffon VIII с редуктором, вращавшим соосные винты противоположного вращения и имевшим передаточное число 0,59. Взлетная мощность двигателя была 1815 л.с.. Если бы началось серийное производство Seagull, то он бы оснащался двигателем Griffon 30 – небольшой модификацией высотного двигателя с наддувом Mk 57 (Shackleton) с расчетной мощностью при водометаноловом впрыске 2450 л.с..

Хотя Griffon имели прекрасную и оглушительную историю развития на Avro Shackleton, я лично считаю, что радиальные (а лучше двухрядные) двигатели воздушного охлаждения были бы лучшим выбором, одобренным всеми крупными пользователями больших поршневых самолетов во всех странах (за исключением Avro Shackleton). Большой гликолевый охлаждающий радиатор с установленными по сторонам жалюзями для выхода охлаждающего воздуха заполнял «магистраль» Seagull-а. Тем не менее, я высоко оцениваю и рекомендую Seagull всем преподавателям принципов полета как самолет, в котором «четыре силы» (тяга, сопротивление, подъемная сила и вес) не проходят через одну точку!

Начальные испытания были достаточно успешными для того, чтобы Seagull произвел впечатление на состоявшемся в конце первой полной недели сентября 1948 года показе Общества британских авиаконструкторов (SBAC show), но когда НИИ морской авиации (Marine Aircraft Experimental Establishment — MAEE) в Феликсстоу получил самолет в свои руки, то все пошло не так гладко. К этому времени, к середине 1949 года, Supermarine сделала весьма значительные изменения, внешними отличиями которых были модернизация крыльевого пилона («магистрали») с расширенной и загнутой назад задней кромкой и добавление центрального киля с верхней аэродинамической перегородкой. В MAEE определили, что наземная управляемость была плохой с сильной тенденцией к флюгерированию на земле (даже при ветре в 10 узлов (19 км/ч) и что на воде на скоростях больших 15 узлов (28 км/ч) (половина от указанной в спецификации скорости ветра) машина вообще не была способна развернуться. В воздухе шум пропеллера был чрезмерным, и при посадке Seagull проявлял тенденцию к переваливанию с бока на бок и качке при рыскании. И как можно было разработать аварийный выход с «очень хорошим передаточным отношением в заводной ручке»?

Помимо комментариев существует не так много рассказов, что послевоенное правительство было крайне экономным в средствах на новые самолеты. Во многих случаях результат был катастрофичным, но в этом случае эскадрильи старых Sea Otter продолжали гудеть в небе, пока в 1955 году функции ASR не начали выполнять первые вертолеты Whirlwind. На самом деле никто не заметил отсутствие Seagull, хотя если создатели спецификации и конструкторы мыслили немного усерднее, мы, возможно, увидели бы больше, и их машина могла все еще находиться в эксплуатации.

В итоге в Grumman, которая получила задание по созданию соответствующего самолета в США, считали, что нужно разрабатывать не фантастичную изящную машину с изменяемым углом установки крыла и другими сложностями, а простой транспортник. Они построили Albatross, который можно было бы назвать амфибийным DC-3. Я подсчитал, что его полезное внутреннее пространство было в 29 раз больше, чем у Seagull (в котором оно было уменьшено за счет механизмов уборки шасси, вынуждавших протискиваться мимо них), кроме того, его два обычных двигателя Cyclone фактически делали его мощнее. Сегодня у нас применяются более 200 Grumman Albatross различных модификаций и, насколько я знаю, ни один Seagull не летал после 1950 года. Хотя на Seagull PA147 летал Л.Р. Кохун (L. R. Colquhoun), занявший четвертое место на состоявшихся 22 июля 1950 года в Шерберн-ин-Элмете (Sherbern-in-Elmet) гонках на кубок воздушной лиги (Air League Cup Race) и заявивший об установлении мирового рекорда 241,9 миль/ч (389,22 км/ч) среди самолетов амфибий на замкнутом 100 км участке.

В том же году эти уникальные машины на борту авианосца «Илластриес» (HMS Illustrious) совершили испытания с посадкой на палубу. На машину никогда не устанавливали радар (для которого во избежание помех законцовки крыла были сделаны из дерева), и я все еще пытаюсь выяснить, что за «помещение для сбитых», которое, возможно, было в задней части корпуса. Однако, если рассматривать как чисто техническое упражнение, то Seagull был идеален.

Компоновка первоначального варианта спасательной летающей лодки Seagull

Первый Seagull, PA 143, выруливает на показе общества британских авиаконструкторов, сентябрь 1948 года

Первый Seagull, PA 143, со сложенным крылом и вспомогательными подкосами, крепящими поплавки к центральному пилону

Взлет Seagull, PA 143, на фотографии показаны полузакрытое амфибийное шасси

Сравнительные изображения Seagull, PA 143, с убранными закрылками и крылом, установленным с минимальным углом, (вверху) и с выпущенными закрылками и крылом, установленным с максимальным углом (внизу). К 1950 году, когда были сделаны эти фотографии, был добавлен центральный киль и был продлен назад обтекатель пилона

Seagull, PA 143, выруливает с крылом, угол атаки которого установлен в 4°, при 13-узловом ветре с правой четверти румба. Развороты на воде оказались одним из недостатков Seagull

Два снимка Seagull, PA147, на показе общества британских авиаконструкторов, 1949 год

Seagull, PA 143, в полете

Схемы спасательной летающей лодки Seagull с центральным килем и продленным назад обтекателем пилона

Seagull, PA 143, в Шерберн-ин-Элмете с большим центральным килем и меньшими концевыми шайбами, июль 1950 года

Seagull, PA 143, на палубе авианосца